某啤酒廠廢水處理畢業(yè)設計（70頁）

1、摘 要啤酒廢水中有機物含量較高，如直接排放，既污染環(huán)境又降低啤酒工業(yè)的原料利用率，為此，許多學者和廠家對啤酒廢水的處理和利用技術進行研究，對幾種常見的處理利用技術進行了比較，得出結論：單一的處理和利用技術不能從根本上解決啤酒廢水的污染問題，只有將多種技術結合使用，才能達到經濟效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。本文根據前人的研究成果綜述了啤酒廢水處理和利用的現狀，有針對性的對啤酒廢水自身的特性，通過對酸化sbr 處理啤酒廢水，uasbsbr 法處理啤酒廢水，新型接觸氧化法處理啤酒廢水，生物接觸氧化法處理啤酒廢水，上流式厭氧污泥床（uasb ）等處理啤酒廢水的幾種處理方法的詳細分析，確定最佳方案即用uasb+

2、sbr 。uasb+sbr 的主要組成部分是uasb反應器。本文介紹了有關uasb+sbr 的處理流程和設計的計算、對格、調節(jié)池、uasb 池、sbr池、接觸氧化池、氣浮池、污泥濃縮池等進行了精細的設計和計算。并對主要構筑物uasb池、接觸氧化池做了詳細的說明。uasb+sbr 處理高濃度有機廢水，其關鍵是培養(yǎng)出沉降性能良好的厭氧顆粒污泥。采用此工藝，不但使處理流程簡潔，也節(jié)省了運行費用，在降低廢水濃度的同時，還可以回收在處理過程中所產沼氣作為能源的利用。以便我為進一步探討效益資源型處理技術提供借鑒。關鍵字 ： 啤酒工業(yè) 廢水處理 uasb sbr 沼氣回收abstractbeing liqu

3、id containing high organic pollutants, brewery wastewater may not only lead to environmental pollution, but also decrease the utilization ratio of raw material used in beer production. therefore, many scholars and breweries have paid much attention to developing new techniques for treating and makin

4、g use of brewery wastewater. this paper makes a comparison among various new techniques on the basis of analyzing the sources and characteristics of brewery wastewater. it is concluded that a single technique can not effectively remove the contamination from brewery wastewater, and only the combinat

5、ion of various techniques can achieve great benefits both in economy and in environment. thus, used the present conditions. make a focalization, for the character of the wastewater of the brewery, with the acid-sbr the brewery of treatment,uasb+sbr the brewery of the treatment ,the new type of the b

6、rewery of the treatment ，the engage oxidize of biology to the brewery of the treatment. uasb the brewery of the treatment, and so on. through several treatments studying, i make the best way to treatment the wastewater from breweryuasb+sbr. uasb+sbr is made of reactor. from this literary you can ach

7、ieve a lot of ways about uasb+sbr .the treatment of calculation, for example, grid accommodator; the engage oxidize of biology flatulence reactor. concentrate mud pool and make a detailed explanation for the main building. uasb pool and the engaged oxidize of biology flatulence reactor. used uasb tr

8、eating wastewater of the brewery is maintain the anaerobic granular sludge .with this way, not only cleaning .but also saving the money, reducing the energy while retrieving the methane. several proposals are put forward for future research.key words ： brewery industry, wastewater treatment, uasb ,

9、sbr, methane recovery第一章 緒 論一研究背景與意義水是生命之源，是人類賴以生存和發(fā)展的物質基礎，是不可替代的寶貴資源。我國卻是一個水資源十分短缺的國家，人均水資源占有量僅為世界平均水平的四分之一，嚴重制約著我國社會主義經濟的發(fā)展。經濟的騰飛是以環(huán)境的代價為前提的。隨著近代我國社會主義經濟的騰飛，社會主義工業(yè)呈現飛速發(fā)展，水資源污染尤其是工業(yè)廢水污染也嚴重惡化。工業(yè)廢水的污染以其污染大、污染物濃度高、廢水排放量大、廢水中含有多種有毒有害物質、廢水成分復雜以及水量變化大等特點而成為目前我們所面臨的主要問題。80年代以來，我國啤酒工業(yè)得到迅速發(fā)展，到目前我國啤酒生產廠已有800

10、多家，據1996年統(tǒng)計我國啤酒產量達1 650萬t，既成為世界啤酒生產大國，又成為較高濃度有機物污染大戶，啤酒廢水的排放和對環(huán)境的污染已成為突出問題，引起了各有關部門的重視。啤酒廢水主要來自麥芽車間（浸麥廢水），糖化車間（糖化，過濾洗滌廢水），發(fā)酵車間（發(fā)酵罐洗滌，過濾洗滌廢水），灌裝車間（洗瓶，滅菌廢水及瓶子破碎流出的啤酒）以及生產用冷卻廢水等。該廢水中主要含糖類，醇類等有機物，有機物濃度較高，雖然無毒，但易于腐敗，排入水體要消耗大量的溶解氧，對水體環(huán)境造成嚴重危害。啤酒廢水的水質和水量在不同季節(jié)有一定差別，處于高峰流量時的啤酒廢水，有機物含量也處于高峰。鑒于啤酒廢水自身的特性，啤酒廢水不能

11、直接排入水體，據統(tǒng)計，啤酒廠工業(yè)廢水如不經處理，每生產100噸啤酒所排放出的bod值相當于14000人生活污水的bod值，懸浮固體ss值相當于8000人生活污水的ss，其污染程度相當嚴重?；谒廴镜奈：π院蛧乐匦?，以保護環(huán)境為宗旨，以達到國家廢水排放標準為目的來設計啤酒廢水處理工藝是啤酒生產廠廢水處理部門一項刻不容緩的重任!二國內外研究現狀 “七五”以來，我國對啤酒廢水的處理工藝和技術進行了大量的研究和探索，特別是輕工業(yè)系統(tǒng)的設計院和科研單位，對啤酒廢水的處理進行了各方面的試驗、研究和實踐，取得了行之有效的成功經驗，逐漸形成了以生化為主、生化與物化相結合的處理工藝。生化法中常用的有活性污泥法

12、、生物膜法、厭氧與好氧相結合法、水解酸化與sbr相組合等各種處理工藝。這些處理方法與工藝各有其特點和不足之處，但各自都有較為成功的經驗。目前還有不少新的處理方法和工藝優(yōu)化組合正在試驗和研究，有的已取得了理想的成效，不久將應用于實踐。盡管目前污水處理技術眾多, 但其發(fā)展目標是一致的,即以發(fā)展綠色技術、實現資源可持續(xù)開發(fā)利用和生態(tài)安全為目標。根據國內外研究動向,啤酒廢水處理技術發(fā)展趨勢將表現在以下幾個方面:(1) 充分利用新技術對現有的啤酒廢水處理工藝進行因地制宜的技術改造,采用高效節(jié)能的生物反應器。(2) 實行污水規(guī)?；刑幚?可免除重復性設備投資,易于采用新技術。(3) 啤酒廢水中含有多種有

13、用物質,在處理前應盡量回收有用的固體物質,經加工后作飼料添加劑或藥品,在處理時應多考慮變廢為寶,提高經濟效益。(4) 針對啤酒廢水中有機物含量高、生物降解性的特點,同時考慮能源緊張的形勢, 主要采用厭氧-好氧聯(lián)合技術,并將產生的污泥干化后作肥料使用。(5) 當前全球水資源緊張已成為世界關注的焦點,而啤酒廢水有害無毒,如能將其凈化后回收利用, 可達到節(jié)約水資源的目的。(6) 在污水處理中實行自動化控制技術,實現反應器自控管理, 將會節(jié)省人力。(7) 開發(fā)生物基因技術在環(huán)保領域的應用,向著節(jié)能、回收有用物質的方向發(fā)展。 三本設計工程概況設計排放廢水量為3000m3/d。cod 2500mg/l,p

14、h值約為6。廢水經處理后，要求達到污水綜合排放標準(gb 89781996)的一級標準，其主要水質指標見表1.1。表1.1 原水水質和設計要求水質指標bod5（mg/l）cod（mg/ l）ss（mg/ l）ph原 水8001600150030002501200511排放標準301007069設計要求301007069工廠所在地氣象資料如下：溫度：多年平均氣溫14.5。月均最冷氣溫-12，最熱氣溫26.8,最高氣溫40.1,極端最低氣溫-18.9，最大溫差26.6。降雨量：年降雨量637.5mm,小時最大降雨量41.7mm，地區(qū)最大時降雨量q=1807.0m3/h。日照：平均日照率65%， 你

15、按照時間2451h，冬日照率56.7%，消極照率66.0%。風速：夏季平局風速2.6m/s,冬季3.4m/s,夏季為南風向，冬季為北風。地質條件；該地區(qū)地下含水層的透水性好，多為粗沙、粉細沙和加油粗沙的松散土層。地下水位埋深已超過50m.基本處于疏干狀態(tài)。地形地勢：處理站地勢較低，自西北向東南方向有緩坡，坡度為0.5%。300m內沒有生活區(qū)和辦公樓。處理站面積為200m200m。南北向方形。根據當地資料及工藝方案比較,采用uasb-sbr處理工藝。四. 本設計工藝流程1.usba-sbr法流程 本設計采用人工清渣格柵。由于設計水量較少，故格柵直接安置于排水渠道中。 啤酒廢水先經過中格柵去除大雜

16、質后進入集水池，用污水泵將廢水提升至水力篩，然后進入調節(jié)池進行水質水量的調節(jié)。進入調節(jié)池前，根據在線ph計的ph值用計量泵將酸堿送入調節(jié)池，調節(jié)池的ph值在6.57.5之間。調節(jié)池中出來的水用泵連續(xù)送入uasb反應器進行厭氧消化，降低有機物濃度。厭氧處理過程中產生的沼氣被收集到沼氣柜。uasb反應器內的污水流入sbr池中進行好氧處理，而后達標出水。來自uasb反應器、sbr反應池的剩余污泥先收集到集泥井，在由污泥提升泵提升到污泥濃縮池內被濃縮，濃縮后進入污泥脫水機房，進一步降低污泥的含水率，實現污泥的減量化。污泥脫水后形成泥餅，裝車外運處置。 第二章 工藝路線的確定一啤酒廢水的來源及其特點（一

17、）啤酒廢水的來源啤酒的廢水主要來源于：麥芽生產過程的洗麥水、浸買水、麥槽水、洗滌水、凝固物洗滌水；糖化過程的糖化、過濾洗滌水；發(fā)酵過程的發(fā)酵罐洗滌、過濾洗滌廢水；罐裝過程洗瓶、滅菌和破瓶啤酒廢水；冷卻車間和成品車間洗滌水。（二）啤酒生產廢水的特點啤酒生產過程用水量很大,特別是釀造,罐裝工序過程,由于大量使用新鮮水，相應產生大量廢水。由于啤酒的生產工序較多，不同的啤酒廠生產過程每噸酒的耗水量和水質相差較大.國內每噸啤酒從糖化到灌裝總耗水1020噸。啤酒廢水可分為以下幾類：1清潔廢水冷凍機、麥汁和發(fā)酵冷卻水等，這些水基本未受污染。2清洗廢水 如清洗生產裝置廢水、漂洗酵母水、洗瓶機初期洗滌水、酒罐消

18、毒廢水、巴斯德殺毒噴淋水和地面沖洗水等，這類廢水受到不同程度的有機污染。沖洗廢渣水，如麥糟液、冷熱凝固物、酒花糟、剩余酵母、酒泥、濾酒渣和殘堿性洗滌液等，這類廢水中含有大量的懸浮固體有機物。工段中將產生麥汁冷卻水、裝置洗滌水、麥糟、熱凝固物和酒花糟。裝置洗滌水主要是糖化鍋洗滌水、過濾槽和沉淀槽洗滌水。此外，糖化過程還要排出酒花糟、 熱凝固物等大量懸浮物。3裝酒廢水 在灌裝酒時，機器的跑冒滴漏時有發(fā)生，還經常冒酒，廢水中摻入大量殘酒。噴淋時由于用熱水噴淋，啤酒升溫引起瓶內壓力增大，“炸瓶”現象時有發(fā)生，所以，在大量啤酒灑散在噴淋水中，循環(huán)使用噴淋水為防止生物污染而加入防腐劑，因此被更換下來的廢噴

19、淋水含防腐劑成分。4洗瓶廢水 清洗瓶子時先用堿液洗滌劑浸泡,然后用壓力水初洗和終洗.瓶子清洗水中含有殘余堿性洗滌劑、漿紙、燃料、漿糊、殘酒和泥砂等。堿性洗滌劑的更換，更換時若是直接排入下水道可以使啤酒廢水呈堿性。因此廢堿性洗滌劑應先進入調節(jié)池沉淀裝置進行單獨處理。所以可以考慮將洗瓶廢水的排出液經處理后儲存起來，用來調節(jié)廢水的ph值。這樣可以節(jié)省污水處理的藥劑用量。二工藝流程的確定（一）啤酒廢水處理方法鑒于啤酒廢水自身的特性，啤酒廢水不能直接排入水體，據統(tǒng)計，啤酒廠工業(yè)廢水如不經處理，每生產100 噸啤酒所排放出的bod 值相當于14000 人生活污水的bod 值，懸浮固體ss 值相當于8000

20、 人生活污水的ss，其污染程度是相當嚴重的，所以要對啤酒廢水進行一定的處理。目前常根據bod5/codcr 比值來判斷廢水的可生化性，即：當bod5/codcr0.3 時易生化處理，當bod5/codcr0.25 時可生化處理，當bod5/codcr0.3 所以，處理啤酒廢水的方法多是采用好氧生物處理，也可先采用厭氧處理，降低污染負荷，再用好氧生物處理。目前國內的啤酒廠工業(yè)廢水的污水處理工藝，都是以生物化學方法為中心的處理系統(tǒng)。80 年代中前期，多數處理系統(tǒng)以好氧生化處理為主。由于受場地、氣溫、初次投資限制，除少數采用塔式生物濾池，生物轉盤靠自然充氧外，多數采用機械曝氣充氧，其電耗高及運行費用

21、高制約了污水處理工程的發(fā)展和限制了已有工程的正常使用或運行。隨著人們對于節(jié)能價值和意義的認識不斷變化與提高，開發(fā)節(jié)能工藝與產品引起了國內環(huán)保界的重視。1988 年開封啤酒廠國內首次將厭氧酸化技術成功的引用到啤酒廠工業(yè)廢水處理工程中，節(jié)能效果明顯，約節(jié)能3050%，而且使整個工藝達標排放更加容易和可靠。隨著改革開放的發(fā)展，90 年代初完整的厭氧技術也在國內啤酒、飲料行業(yè)得到應用。這里所說完整的意義在于除厭氧生化技術外，沼氣通過自動化系統(tǒng)得到燃燒，這是厭氧系統(tǒng)安全運行和不產生二次污染的重要保證，這也是國內外開發(fā)厭氧技術和設備應充分引起重視的問題。厭氧技術的引進與應用能耗節(jié)約70%以上。目前，國內外

22、普遍采取生化法處理啤酒廢水。根據處理過程中是否需要曝氣，可以把升華處理法分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。好氧生物處理好氧生物處理是在氧氣充足的情況下，利用好氧微生物的生命活動氧化啤酒廢水中的有機物，其產物是二氧化碳、水及能量（釋放于水中）。這種方法沒有考慮到廢水中有機物的利用問題，因此處理成本較高?；钚晕勰喾ā⑸锬しā⑸罹貧夥ㄊ禽^有代表性的好氧生物處理方法。1活性污泥法活性污泥法是中、低濃度有機廢水處理中使用最多，運行最可靠的方法，具有投資省，處理效果好等優(yōu)點。該處理工藝的主要部分是曝氣池和沉淀池。廢水進入曝氣池后，與活性污泥（含大量的好氧微生物）混合，在人工充氧的條件下，活性污泥吸

23、附并氧化分解水中的有機物，污泥和水的分離則由沉淀池來完成。我國的珠江啤酒廠，煙臺啤酒廠，上海益民啤酒廠，武漢西湖啤酒廠。廣州啤酒廠和長春啤酒廠等廠家均采用此法處理啤酒廢水.據報道，進水codcr 為12001500mg/l 時出水codcr 可降至50100mg/l.去除率為9496。活性污泥處理啤酒廢水的缺點時動力消耗大，處理中常出現污泥膨脹。污泥膨脹的原因是啤酒廢水中碳水化合物含量過高，而n,p,fe 等營養(yǎng)物質缺乏，各營養(yǎng)成分比例失調，微生物不能正常生長而死亡。解決的辦法是投加含n,p 的化學藥劑，但這將使處理成本提高。而較為經濟的方法是把生活污水（其中n,p 濃度較大）和啤酒廢水混合。

24、間歇式活性污泥法（sbr）通過間歇曝氣可以使動力消耗顯著降低，同時，廢水處理時間也短于普通活性污泥法。例如，珠江啤酒廠引進比利時sbr 專利技術，廢水廠處理時間僅需1920h，比普通活性污泥法縮短1011h,codcr 的去除率也在96以上,揚州啤酒廠和三明市大田啤酒廠采用sbr 技術處理啤酒廢水，也收到了同樣的效果.劉永淞等認為sbr 法對廢水的稀釋程度低，反應基質濃度高，吸附和反應速率都較大，因而能在較短的時間內使污泥獲得再生。2深井曝氣法為了提高曝氣過程中氧的利用率，節(jié)省能耗，加拿大安大略省的巴利啤酒廠，我國的上海啤酒廠和北京五星啤酒廠均采用深井曝氣法（超深水曝氣）處理啤酒廢水。深井曝氣實際上是以地下深井作為曝氣池的活性污泥法，曝氣池由下降管以及上升管組成。將廢水和污泥引入下降管，在井內循環(huán)，空氣注入下降管或同時注入兩管中，混合液則由上升管排至固液分離裝置，即廢水循環(huán)是靠上升管和下降管的靜水壓力差進行的。其優(yōu)點是：占地面積少，效能高，對氧的利用率大，無惡臭產生等。據測定，當進水bod5 濃度為2400mg/l 時，出水濃度可降為50mg/l,去除率高達9792。當然，深井曝